اختيار نظام الإدارة الحرارية للبطارية المناسب لتطبيقك أصبحت البطاريات عالية الأداء مكونات أساسية لأنظمة تخزين الطاقة والطائرات بدون طيار والسيارات الكهربائية والأجهزة الطبية والآلات الصناعية. لم تكن الحاجة إلى نظام إدارة حرارية للبطارية موثوقا وفعالا أكبر من أي وقت مضى. يجب أن تكون كيمياء الليثيوم أيون وغيرها من كيمياء البطاريات عالية السعة مستقرة حراريا من أجل ضمان السلامة وزيادة عمر البطارية والحفاظ على ذروة الأداء في ظل مجموعة متنوعة من الظروف البيئية. سنستكشف معا أساسيات الإدارة الحرارية للبطارية ، ومقارنة تقنيات التبريد المختلفة. فهم الإدارة الحرارية للبطارية تشير الإدارة الحرارية للبطارية إلى الأنظمة والتقنيات المستخدمة لتنظيم درجة حرارة خلايا البطارية أثناء حالات الشحن والتفريغ والخمول. تقلل خطة الإدارة الحرارية المدروسة جيدا من تدهور الخلايا ، وتتجنب الهروب الحراري ، وتمنع ارتفاع درجة الحرارة - وكلها ضرورية في التطبيقات التي تتطلب أحمالا عالية للطاقة وركوب الدراجات بشكل متكرر. حتى نظام إدارة البطارية الأكثر تطورا (BMS) سيواجه مشكلة في الحفاظ على صحة الخلية في حالة عدم وجود نظام فعال لإدارة درجة الحرارة. وذلك لأن البيئة الحرارية للبطارية لها تأثير مباشر على أدائها. الإدارة الحرارية للبطارية مقابل إدارة البطارية بينما يتعامل نظام إدارة البطارية مع المعلمات الكهربائية - مثل ... - شركة آية للتكنولوجيا المحدودة
الرئيسية عنّا الأحداث والأخبار اختيار نظام الإدارة الحرارية للبطارية المناسب لتطبيقك
أصبحت البطاريات عالية الأداء مكونات أساسية لأنظمة تخزين الطاقة والطائرات بدون طيار والسيارات الكهربائية والأجهزة الطبية والآلات الصناعية.
لم تكن الحاجة إلى نظام إدارة حرارية للبطارية موثوقا وفعالا أكبر من أي وقت مضى.
يجب أن تكون كيمياء الليثيوم أيون وغيرها من كيمياء البطاريات عالية السعة مستقرة حراريا من أجل ضمان السلامة وزيادة عمر البطارية والحفاظ على ذروة الأداء في ظل مجموعة متنوعة من الظروف البيئية.
سنستكشف معا أساسيات الإدارة الحرارية للبطارية ، ومقارنة تقنيات التبريد المختلفة.
تشير الإدارة الحرارية للبطارية إلى الأنظمة والتقنيات المستخدمة لتنظيم درجة حرارة خلايا البطارية أثناء حالات الشحن والتفريغ والخمول.
تقلل خطة الإدارة الحرارية المدروسة جيدا من تدهور الخلايا ، وتتجنب الهروب الحراري ، وتمنع ارتفاع درجة الحرارة - وكلها ضرورية في التطبيقات التي تتطلب أحمالا عالية للطاقة وركوب الدراجات بشكل متكرر.
حتى نظام إدارة البطارية الأكثر تطورا (خدمات اداره المباني) ستواجه صعوبة في الحفاظ على صحة الخلية في غياب نظام فعال لإدارة درجة الحرارة.
وذلك لأن البيئة الحرارية للبطارية لها تأثير مباشر على أدائها.
بينما يتعامل نظام إدارة البطارية مع المعلمات الكهربائية - مثل الجهد والتيارشركه نفط الجنوب(حالة الشحن) و SOH (الحالة الصحية) ومنطق الحماية - تركز الإدارة الحرارية للبطارية بشكل خاص على مراقبة درجة الحرارة والتحكم فيها.
نظرا لتكاملهما الوثيق ، يعمل هذان النظامان الفرعيان معا بشكل متكرر لزيادة أداء البطارية إلى أقصى حد باستخدام أجهزة استشعار مشتركة وخوارزميات التحكم.
تعد أنظمة الحماية الحرارية الذكية وأجهزة استشعار درجة الحرارة المدمجة من ميزات أجهزة BMS المعاصرة.
تضمن هذه الخصائص ، التي تشمل الانقطاعات الحرارية وتنشيط السخان ، التدخل التلقائي في المواقف ذات درجات الحرارة المرتفعة أو المنخفضة.
الهيكل نظام الإدارة الحرارية للبطارية يتضمن:
أجهزة الاستشعار الحرارية (NTC / PTC): قياس درجات حرارة الخلية في الوقت الفعلي
أجهزة التبريد / التدفئة: مثل المراوح أو الألواح الباردة السائلة أو وسادات التدفئة
المشتتات الحرارية وطبقات العزل: تعزيز التوزيع الحراري المنتظم
وحدات التحكم (داخل BMS): تفسير بيانات المستشعر وتشغيل الاستجابة الحرارية
من أجل اتخاذ قرارات ديناميكية في أجزاء من الثانية ، مثل قطع التيار أو إيقاف الشحن أثناء الأحداث الحرارية ، تقوم أجهزة BMS المتقدمة بتنسيق الخصائص الحرارية والكهربائية.
هناك نوعان رئيسيان من أنظمة الإدارة الحرارية للبطاريات:
تبريد الهواء: اقتصادية وبسيطة ولكنها أقل كفاءة - مناسبة للتطبيقات ذات الطاقة المنخفضة إلى المتوسطة مثل الطائرات الصغيرة بدون طيار أو الأجهزة الاستهلاكية.
التبريد السائل: أكثر تعقيدا وتكلفة ولكنه يوفر موصلية حرارية فائقة وتبديد للحرارة - وهو مثالي للمركبات الكهربائية والبطاريات الصناعية والطائرات بدون طيار عالية الطاقة.
تؤثر كثافة الطاقة والتطبيق والعوامل البيئية على الخيار الأفضل.
السيارات الكهربائية (المركبات الكهربائية)
للحصول على الأداء والسلامة الأمثل، يجب أن تعمل بطاريات المركبات الكهربائية ضمن نطاقات درجات حرارة محددة.
يتم ضمان طول عمر البطارية في المواقف الديناميكية من خلال نظام إدارة حراري مبرد بالسائل مدمج في BMS.
أنظمة تخزين الطاقة (ESS)
يعد الاستقرار الحراري وعمر الدورة العالي ضروريين للأنظمة الثابتة.
يتم دعم التطبيقات التي يجب أن تكون فيها دورات الشحن / التفريغ العالية مصحوبة بتنظيم حراري ثابت بواسطة BMS الذكي.
الطائرات بدون طيار والطائرات بدون طيار
تتطلب الأنظمة المحمولة جوا تحكما دقيقا في الحرارة وخفيف الوزن.
بفضل عامل الشكل الصغير واتصال UART / CAN / RS485 للقياس عن بعد الفعال ، تم تصميم BMS الذكي لتلبية هذه المتطلبات.
عمليات المناخ القاسي
يعد السخان المدمج وقطع الشحن بدرجة حرارة منخفضة أمرا بالغ الأهمية في التطبيقات التي تتعرض لدرجات حرارة باردة أو شديدة الحرارة.
AY-L24S300A-ES001 (7S-24S)
تعد الرافعات الشوكية الكهربائية وبطاريات EV أمثلة على الأنظمة واسعة النطاق التي تم تصميم BMS عالي السعة لها. تشمل الخصائص الهامة ما يلي:
نطاق الجهد: 21 فولت - 100 فولت
التيار المستمر: 300A
مستشعرات درجة الحرارة المدمجة
الموازنة السلبية واتصال CAN
مثالي للأنظمة التي تتطلب استقرارا حراريا وكهربائيا قويا
AY-L10S200A-ES002 (3S-10S)
خيار ميسور التكلفة مثالي للروبوتات أو الطائرات بدون طيار أو المعدات المحمولة:
دعم الجهد يصل إلى 42 فولت (4.2 فولت / خلية)
تيار الخمول المنخفض: <30 مللي أمبير
حماية حرارية دقيقة مع 10K NTC
يدعم CAN و UART و RS485 للتكامل
AY-L16S200A-ES003 (8S-16S)
يوفر هذا النموذج ، المصمم لأنظمة الطاقة متوسطة الحجم ، ما يلي:
توافق واسع لتكوينات 16S
مرونة البروتوكول
دعم متوازي وتصميم معياري للتكامل الحراري القابل للتطوير
وينبغي أن يوفر النظام الفعال ما يلي:
وقت استجابة سريع للتغيرات الحرارية
نطاق درجة حرارة تشغيل واسع، مثل -40 درجة مئوية إلى + 85 درجة مئوية
تدفئة متكاملة للبيئات دون الصفر
قراءات دقيقة لأجهزة الاستشعار مع الحد الأدنى من الانجراف
الحد الأدنى من استهلاك الطاقة الطفيلية للحفاظ على عمر البطارية
تعد الأنواع الثلاثة المذكورة أعلاه خيارا رائعا للأساطيل أو حزم البطاريات المعيارية لأنها تجمع بين كل هذه الميزات مع التوافق الواسع والاتصال المتوازي.
ستتألف الإدارة الحرارية المستقبلية لأنظمة البطاريات الذكية بشكل متزايد ما يلي:
التنبؤ الحراري القائم على الذكاء الاصطناعي
موازنة الحمل الحراري بناء على أنماط القيادة أو الاستخدام
تحليلات حرارية في الوقت الفعلي مدمجة في منصات الأسطول/السحابة
تكامل مواد تغيير الطور (PCM) للتبريد السلبي
ستعمل هذه التطورات على تحسين أداء أنظمة البطاريات من الجيل التالي بالإضافة إلى استدامتها وسلامتها.
س: ما هي الإدارة الحرارية للبطارية؟
ج: إما عن طريق تشتيت الحرارة عندما تكون البطارية ساخنة جدا أو توفير الحرارة عندما يكون الجو باردا جدا ، ينظم نظام الإدارة الحرارية للبطارية درجة حرارة عمل البطارية.
من أجل ضبط درجة حرارة البطارية في هذه الأنظمة ، يستخدم المهندسون تقنيات نقل الحرارة النشطة أو السلبية أو الهجينة.
س: كيف تعمل الإدارة الحرارية؟
ج: يتم سحب الحرارة الزائدة لأعلى وبعيدا عن المكون مع تيار الهواء عندما يتحرك الهواء البارد عبر العنصر المسخن من خلال الحمل الحراري الاصطناعي أو الطبيعي.
يلعب الحمل الحراري دورا رئيسيا في التحكم في درجة الحرارة في غالبية أنظمة الإدارة الحرارية.
يتم استخدام القوى الهوائية الطبيعية فقط ، مثل الطفو ، بواسطة المحاليل السلبية لتحريك جزيئات الهواء.
س: هل تحتاج بطاريات الليثيوم إلى تبريد؟
ج: يجب دائما السماح للبطاريات بالتبريد قبل إعادة شحنها.
عندما تكون في المنزل ، اشحن أجهزتك.
أصبحت الإدارة الحرارية الآن جزءا أساسيا من تصميم نظام البطارية في جميع الصناعات ولم تعد ميزة اختيارية.
سواء كنت تقوم بتشغيل مركبة أو تخزين الطاقة المتجددة أو قيادة طائرة بدون طيار ، فإن اختيار نظام الإدارة الحرارية للبطارية المناسب أمر بالغ الأهمية للسلامة والموثوقية والكفاءة.
بالنسبة للمشترين في الولايات المتحدة واليابان وألمانيا الذين يبحثون عن حلول BMS متقدمة مدركة للحرارة ، فإن منتجات مثل AY-L24S300A-ES001 و AY-L10S200A-ES002 و AY-L16S200A-ES003 من Shenzhen Ayaa Technology Co.، Ltd. تقدم مزيجا مثبتا من التحكم الذكي والسلامة القوية والقدرة العالية على التكيف.
